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Ciencia

Se ha desarrollado la tecnología de un holograma cuántico Perfeccionará las imágenes creadas.

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Los investigadores han utilizado una propiedad de la mecánica cuántica para superar algunas de las limitaciones de los hologramas convencionales. 

El nuevo enfoque, detallado en Nature Physics , empleó el entrelazamiento cuántico, lo que permitió que dos fotones se convirtieran en una sola “partícula no local”. 

Una serie de pares de fotones entrelazados es clave para producir hologramas nuevos y mejorados.

Los hologramas clásicos funcionan mediante el uso de un solo haz de luz dividido en dos. 

Se envía un rayo hacia el objeto que está recreando y se refleja en una cámara especial. 

El segundo haz se envía directamente a la cámara. Al medir las diferencias de luz, su fase, puede reconstruir una imagen 3D. Una propiedad clave en esto es la coherencia de la onda.

El holograma cuántico comparte algunos de estos principios, pero su ejecución es muy diferente. 

Comienza dividiendo un rayo láser en dos, pero estos dos rayos no se reunirán. 

La clave está en la división. 

Como puede ver en la imagen de abajo, el láser azul golpea un cristal no lineal, lo que crea dos rayos hechos de pares de fotones entrelazados.

El enredo no tiene equivalente en nuestro mundo macroscópico. 

Las partículas que están enredadas son parte de un solo estado, por lo que un cambio en una de ellas crea un cambio instantáneo en las demás, sin importar cuán alejadas estén. 

Un haz de fotones entrelazados se envía a través del objeto, mientras que el otro se envía a través de un modulador de luz especial.

Como los dos haces se miden de forma independiente con cámaras de megapíxeles independientes.

sus propiedades habrán cambiado de formas muy específicas debido a los efectos de la mecánica cuántica y se recopilarán cuatro imágenes.

 Luego, los datos se combinan en un holograma, aunque los haces permanecen separados para siempre.

“La holografía clásica hace cosas muy inteligentes con la dirección, el color y la polarización de la luz, pero tiene limitaciones, como la interferencia de fuentes de luz no deseadas y una fuerte sensibilidad a las inestabilidades mecánicas”.

Dijo el autor principal del estudio, el Dr. Hugo Defienne de la Universidad de Glasgow (UofG ) dijo en un comunicado .

“El proceso que hemos desarrollado nos libera de las limitaciones de la coherencia clásica e introduce la holografía en el reino cuántico. 

El uso de fotones entrelazados ofrece nuevas formas de crear hologramas más nítidos y con más detalles, que abren nuevas posibilidades para aplicaciones prácticas de la técnica “.

El experimento del equipo fue capaz de recrear hologramas de un cristal líquido con las letras “UofG”, así como recrear cinta transparente, gotas de aceite de silicona y una pluma de pájaro. 

La tecnología experimental podría tener aplicaciones importantes en múltiples campos más allá de lo que pueden lograr los hologramas actuales.

“Una de esas aplicaciones podría ser en imágenes médicas, donde la holografía ya se usa en microscopía para examinar detalles de muestras delicadas que a menudo son casi transparentes. 

Nuestro proceso permite la creación de imágenes de mayor resolución y menor ruido, lo que podría ayudar a revelar detalles más finos de las células y ayudarnos a aprender más sobre cómo funciona la biología a nivel celular ”, explicó el Dr. Defienne.

El trabajo también podría ser importante para las computadoras cuánticas y la comunicación cuántica. Los prototipos de estas tecnologías emplean regularmente fotones entrelazados.

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